DE1941424C3

DE1941424C3 - Stoffauflauf für eine Papiermaschine

Info

Publication number: DE1941424C3
Application number: DE1941424A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Dr. 7980 Ravensburg Dahl
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1969-08-14
Filing date: 1969-08-14
Publication date: 1980-07-10
Also published as: DE1953086C3; DE1941424B2; US3725197A; FR2058290A1; GB1322591A; DE1953086A1; SE370737B; CH518406A; FI69140C; FI69140B; FR2058290B1; AT311785B; DE1953086B2; DE1941424A1; CA937794A; ES382759A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Sloffauflauf für eine Papiermaschine, bei welchem die Stoffsuspension durch eine sich über die gesamte Breite der zu bildenden Hahn erstreckende Lochplatte mit einer Vielzahl von zueinander parallelen Kanälen geführt ist, die sich in üurchflußrichlung der Stoffsuspension erweitern.

Ein solcher Stoffauflauf ist aus der IR-PS 15 58 3% bekannt. Die Kanäle der Lochplatte erweitern sich in Durchflußrichtung nach der Anlaufslreckc wie ein guter Diffusor. Für die verzögerte, die Lochplatte verlassende Strömung ist dann im Stoffkastcn ein Gilier aus längeren in Strömungsriehtiing liegenden, die Strömung führenden Wänden erforderlich. Abgesehen davon weist der Stoffkaslcn zwischen Lochplatte und Auflaufdüsc eine beträchtliche Länge auf.

In der DE-PS 12 36 922 ist eine Lochplatte gezeigt, deren Kanäle eine sich konisch verengende Eingangspartic aufweisen. Auch hier müssen der Lochplatte ein Lochblech und lange, in Strömungsrichtting liegende Führungswändc nachgcschaltct werden, und der Stoffkasten muß darüber hinaus sehr lang sein. Die Führungswändc können zwar durch ein weiteres Lochblech ersetzt werden, der Stoffkasten zwischen Lochplatte und Auflaufdüse muß aber immer noch lang bleiben; auch bei dieser Anordnung werden zusätzlich Leitbleche vorgeschlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoffauflauf der angegebenen Gattung in der Weise weiterzubilden, daß sehr kompakte Außenmaße erhalten werden.

Bei einem Stoffauflauf der angegebenen Gattung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch giiöst,

ίο daß die Kanäle der Lochplatte eine Anlaufstrecke im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitts aufweisen und sich nach jener Anlaufstrecke stufenförmig erweitern, wobei die Durchmesser der nachfolgenden Stufen der Kanäle das 1,2 bis l,5fache des Durchmessers

■ 5 de«: jeweils vorangehenden Kanalteils betragen, und daß ferner jeweils ein Übergang von Stufe zu Stufe vo-gesehen ist, der einen öffnungswinkel von mindestens 100° aufweist.

Die stufenförmige Erweiterung von Strömungskanälen ist an sich bekannt. In dem Buch von Brunno Eck »Technische Strömungslehre«, siebte Auflage 1966, Seiten 245 bis 248 sind solche Slufendiffusoren und die Maßverhältnisse für ihre strömungsmäßig verlustfreie Gestaltung besprochen.

Auch für einen Stoffauflauf ist die Anordnung eines Stufendiffusors zwischen der Stoffzulcitung und dem Stoffkasten bekannt (DE-PS 12 20 247). Dieser bekannte Stufendiffusor erstreckt sich aber über die gesamte Höhe des in den Stoffkasten eintretenden Sioffstroms und hat dementsprechend sehr hohe Stufen. Die in diesen entstehenden Suspensionswirbel können sich entmischen. Insbesondere aber hat der den Diffusor verlassende Strom erst nach einer langen Strecke im Stoffkasten gleichmäßige Turbulenz, und in dem langen Stoffkasten müssen Lochwalzen vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Slufendiffusor in der in einer Vielzahl parallel aneinandergereihten Anordnung im Gegensatz zu dem aus der DE-PS 12 20 247 bekannten E^:nzeldiffusor eine Strömung entläßt, die schon unmittelbar nach dem Diffusoraustritt, bzw. den Diffusoraustritten eine über den ganzen Stromquerschniit gleichmäßige Turbulenz aufweist. Der Stoffstrom kann also bei der Erfindung praktisch direkt und ohne .strönuingsbccinflusscndc Einbauten im Stoffkaslcn von der Lochplatte in die Auflaufdüse der Papiermaschine geleitet werden.

Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Durchmesser der Anlaufsirecke 8 bis 20 mm und der Durchmesser der Kanäle an deren Auslrillsseite 25 bis 40 mm beträgt. Mit Vorteil macht die Summe der Querschnitlsflächcn der Kanäle an deren Einlriltssciic 5 bis 20¹Vo und an deren Aiislrittsscilc 40 bis 85°/» der gesamten Querschniltsfläche der Lochplatte aus. Zweckmäßig beträgt die Länge der ein/einen Stufen 30 bis 60 mm.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stoffsuspension der Lochplatte durch einen quer zu deren Durchflußrichtung verlaufenden Zuflußkanal zugeführt wird, wobei der Einlaßquerschnitt des Zuflußkanals so bemessen ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Einlaßqucrsehnitt 45 bis 85% der Strömungsgeschwindigkeit in der Anlaufstrecke der Kanäle der Lochplatte beträgt.

Die Stoffsuspension einer Lochplatte durch einen quer zu deren Durchflußrichtung verlaufenden Zuflußkanal zuzuführen, ist an sich bekannt aus der F^;R-PS 15 58 396 oder DE-PS 12 36 922.

In der Zeichnung, anhand welcher die Erfindung

weiter erläutert wird, sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegensiands vereinfacht dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen in Richtung der Kanäle verlaufenden Horizontalsdinitt durch einen Ausschnitt aus einer Lochplatte, S

Fig.2 eine Ansicht der Lochplatte in Richtung des PfeilesZin Fig. 1,

Fig.3 einen Horizonialschnitt durch eine Lochplatte und deren Zuflußkanal für die Sloffsuspension, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3,

F i g. 5 einen der F i g. 4 entspreche.iden Schnitt durch eine andere Ausführungsform und

F i g. 6 einen der F i g. 4 entsprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführungsfonn.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte, für den Stoffauflauf einer Papiermaschine bestimmte Lochplatte 1 — die Zeichnung zeigt nur einen Ausschnitt — erstreckt skh über die gesamte Breite der zu bildenden Bahn und weist eine Vielzahl von zueinander parallelen Kanälen 2 für die Stoffsuspension auf. Wie durch jeweils vier Pfeile angedeutet, tritt die Sloffsusptnsion an der in der Zeichnung linksliegenden Eintritisseiie 3 in dL' Kanäle 2 der Lochplatte I ein und verläßt sie an deren Austritlsseile 4 wieder.

Die Kanäle 2 der Lochplatte I sind — in Durchflußrichtung der Stoffsuspension — nach einer Anlaufstrecke 5 stufenförmig erweitert. Die drei auf die Anlaufsirecke 5 folgenden Stufen sind mit 6, 7 und 8 bezeichnet.

Der Durchmesser der Kanäle 2 an deren Eintritlsseite 3. d. h. der Durchmesser der Anlaufstrecke 5 beträgt 8 bis 20 mm, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle 2 dann 5 bis 20% der gesamten Querschnitlsflächc der Lochplatte I ausmacht. Die Länge der Anlaufstrecke 5 beträgt das 5 bis lOfache des Durchmessers der Kanäle 2 an deren Eintrittsseite 3, d. h. des Durchmessers der Anlaufsircckc 5. Der Durchmesser der Kanäle 2 an deren Austrittsseite 4. d. h. der Durchmesser der Stufe 8 beträgt 25 bis 40 mm. wobei die Summe der Querschniiisflächcn der Kanäle 2 dann 40 bis 85% der gesamten Querschnittsfläche tier Lochplatte 1 ausmacht.

Die Durchmesser der Stufen 6, 7 und 8 der Kanäle 2 betragen das 1,2 bis l.5f;ichc des jeweils vorausgehenden Kanaltcils 5 bzw. 6 bzw. 7. Die Länge der einzelnen Stufen 6,7,8 betrügt JO bis 60 mm.

Die Einlritlskiinlc der Kanäle 2 ist mit einem Radius abgerundet, der 25 bis 35% des Durchmessers der Kanäle an deren Eintriiisscilc, d. h. des Durchmessers der Anlaufstrecke 5 bctrSgl. Statt dessen kann die Kintritlskantedcr Kanäle 2 mit einer Fase abgefaßt sein, die 15 bis 25% des Durchmessers der Anlaufsircckc 5 beträgt. Die Auslrittskanlc der Kanäle 2 ist mit einem Radius von 2 bis 3 mm abgerundet.

Die Kanäle werden zweckmäßig mit Kreisquerschnitt ausgeführt. Bekommen die Kanäle eine andere Querschniltsform, beispielsweise Scchscckqucrschnitt, gilt als Durchmesser der hydraulische Durchmesser des

Querschnitts.

Der Übergang zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kanalteilen ist kegelmantelförmig, sich in Durchflußrichtiing der Stoffsuspension erweiternd, mit einem öffnungswinkel von 100 bis 150 Grad ausgeführt. Der Übergang kann aber auch durch eine senkrecht zur Kanalachse verlaufende Fläche gebildet werden, wobei die Ecke in der Stufennische vorteilhafterweise abgerundet wird.

Die Anlaufsirecke 5 und die folgenden Stufen 6, 7, 8 sind zylindrisch ausgeführt. Diese Abschnitte der Kanäle können aber sich in Durchflußrichtung der Stoffsuspension erweiternd mit einem öffnungswinkel von höchstens 3 Grad ausgebildet werden. Vorteilhafterweise wird jedoch nur ein öffnungswinkel von 1 bis 2 Grad gewählt.

Die Kreisquerschnitt aufweisenden Kanäle 2 sind so nahe wie möglich aneinandergesetzt. Sie haben alle gleichen Abstand u, wobei der Abstand b zwischen benachbarten Reihen aA ■ |'3 beträgt. Diese bienenwabenartige Anordnung ist durch den in Y > κ. 2 mit dünnen Linien eingezeichneten, aus gleichseitigen Dreiecken bestehenden Raster angedeutet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Lochplatte 1 in ihrer ganzen Ausdehnung über die Breite de> zu bildenden Bahn gezeigt. Sie ist in einem Stoffkasten 9 eingebaut. Die Stoffsuspension wird der Lochplatte I durch einen quer zu deren Durchflußrichtung verlaufenden Zuflußkanal 10 zugeführt. Der Einlaßquerschnitt 11 des Zuflußkanals ίθ ist so bemessen, daß die Strömungsgeschwindigkeit in diesem Einlaßquerschnitt 45 bis 85% der Strömungsgeschwindigkeit in der Anlaufstrecke 5 der Kanäle 2 der Lochplatte 1 beträgt. Weiler nimmt der Querschnitt des Zuflußkanals 10 im wesentlichen proportional mit der Breite der Lochplatte I ab.

Für den Rücklauf der Stoffsuspension weist der Zufltißkanal 10 einen Auslaßquerschnitt 12 von 8 bis 15% des Einlaßquerschnitts 11 auf.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und 4 zeigt die Vortc'le der Erfindung besonders deutlieh. Der Lochplatte 1 kann der einfache, die Stoffsuspension quer zuführende Zuflußkanal 10 unmittelbar vorgeschaltet und die Auslaufdüse 13 des Stoffkastens 9 unmittelbar nachgeschaltet werden.

Wie F i g. 5 zeigt kann statt der auf Höhe der Unterkante der Lochplatte 1 liegenden Auslaufdüse 13 auch eine in der Mitte der Höhe der Lochplatte 1 angeordnete Auslaufdüse 14 verwendet werden.

Auch bei dem in F i g. 6 dargestellten Prcßluftstoffaufliiuf mil Preßluftkissev! 15 bringt die crfindungsgcmälJ ausgebildete Lochplatte I wesentliche Vorteile. Die kurze Lochplatte 1 kann dem Stoffkasten unmittelbar voigeschähet werden, und für die Stoffverteilung genügt wieder der einfache Zuflußkanal 10.

Unter »Papiermaschine« wird auch eine Maschine zur I lersiellung eines papierähnlichen Vlieses, beispielsweise aus Kunstfasern verstanden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Stoffauflauf für eine Papiermaschine, bei welchem die Stoffsuspension durch eine sich über die gesamte Breite der zu bildenden Bahn erstrekkende Lochplatte mit einer Vielzahl von zueinander parallelen Kanälen geführt ist, die sich in Durchflußrichtung der Stoffsuspension erweitern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2) der Lochplatte (1) eine Anlaufstrecke (5) im wesentlichen gleicnbleibenden Querschnitts aufweisen und sich nach jener Anlaufstrecke (5) stufenförmig erweitern, wobei die Durchmesser der nachfolgenden Stufen der Kanäle das 1,2 bis I,5fache des Durchmessers des jeweils vorangehenden Kanalteils betragen, und daß ferner jeweils ein Übergang von Stufe zu Stufe vorgesehen ist, der einen Öffnungswinkel (ex.) von mindestens 100° aufweist.

2. StoffaufkL-f nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Anlaufstrecke (5) 8 bis 20 mm und der Durchmesser der Kanäle (2) an deren Austrittsseite (4) 25 bis 40 mm beträgt.

3. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle (2) an deren Einiriilsseitc (3) 5 bis 20% und an deren Ausirittsseite (4) 40 bis 85% der gesamten Querschniltsfläche der Lochplatte (1) ausmacht.

4. Sloffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d'e Länge der einzelnen Stufen (6, 7,8) 30 bis 60 mm beträgt.

5. Stoffaufla-'jf nach Anspruch ., dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffsuspvni-ion der Lochplatte (I) durch einen quer zu deren I urchflußrichtung verlaufenden Zuflußkanal (10) zugeführt wird, und daß der Einlaßquerschnitl (I I) des Zuflußkanals (10) so bemessen ist. daß die Strömungsgeschwindigkeit im F.inlaßquerschnitt (11)45 bis 85% der Strömungsgeschwindigkeit in der Anlaufstrecke (5) der Kani'le (2)der Lochplatte(I) beträgt.